CN106277253A - 一种用于造纸废水的混凝剂及其制备方法和用途 - Google Patents

一种用于造纸废水的混凝剂及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于造纸废水的混凝剂，由以下按照重量份的原料组成：硅藻土32‑37份、海泡石25‑30份、聚丙烯酰胺18‑22份、二乙烯三胺五甲叉膦酸3‑7份、聚乙烯吡咯烷酮11‑15份、金果榄9‑13份。本发明还公开了所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法。本发明所制备的混凝剂对造纸废水进出处理，能够有效去除造纸废水中的COD、BOD、SS和金属离子，处理效果好，降低了造纸废水的处理成本，且使用方便。

Description

一种用于造纸废水的混凝剂及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及环保领域，具体是一种用于造纸废水的混凝剂及其制备方法和用途。
背景技术
造纸工业使用木材、稻草、芦苇、破布等为原料，经高温高压蒸煮而分离出纤维素，制成纸浆。在生产过程中，最后排出原料中的非纤维素部分成为造纸黑液。黑液中含有木质素、纤维素、挥发性有机酸等，有臭味，污染性很强。造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来，制成浆料，再经漂白，这个过程会产生大量的造纸废水；抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干，制成纸张，这个过程也容易产生造纸废水。制浆产生的造纸废水，污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色，称为黑水，黑水中污染物浓度很高，BOD高达5—40g/L，含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的造纸废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的造纸废水，称为白水，其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。造纸废水作为一种处理难度较大的工业废水，一般通过物化法+生化使其中的污染物质得以降解。但是这些处理方法成本较高、处理效果不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理效果好、成本低且使用方便的用于造纸废水的混凝剂及其制备方法和用途，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于造纸废水的混凝剂，由以下按照重量份的原料组成：硅藻土32-37份、海泡石25-30份、聚丙烯酰胺18-22份、二乙烯三胺五甲叉膦酸3-7份、聚乙烯吡咯烷酮11-15份、金果榄9-13份。
作为本发明进一步的方案：由以下按照重量份的原料组成：硅藻土33-36份、海泡石26-28份、聚丙烯酰胺19-21份、二乙烯三胺五甲叉膦酸4-6份、聚乙烯吡咯烷酮12-14份、金果榄10-12份。
作为本发明再进一步的方案：由以下按照重量份的原料组成：硅藻土34份、海泡石27份、聚丙烯酰胺20份、二乙烯三胺五甲叉膦酸5份、聚乙烯吡咯烷酮13份、金果榄11份。
所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法，步骤如下：
1)称取硅藻土，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过200-300目筛，获得硅藻土细粉；
2)称取聚丙烯酸酰胺，加入2-3倍量的水，在100-200r/min的搅拌速度下搅拌混合20-30min，升温至65-70℃，将搅拌速度提高至280-350r/min，然后加入硅藻土细粉，搅拌混合40-50min后，停止搅拌，放入超声波处理器中，在80-85℃下进行超声处理40-50min，获得第一混合物；
3)称取海泡石，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过200-300目筛，获得海泡石细粉；
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸，将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中，升温至75-80℃，在200-250r/min的搅拌速度下搅拌混合1-2h，获得第二混合物；
5)称取金果榄，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过200-300目筛，获得金果榄细粉；
6)称取聚乙烯吡咯烷酮，升温至140-150℃，待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后，加入金果榄细粉，在100-200r/min的搅拌速度下搅拌混合40-50min，然后自然冷却至室温，将获取的固体物质粉碎，过200-300目筛，获得固体粉末；
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中，在100-200r/min的搅拌速度下搅拌混合20-30min，然后放入超声波处理器中，在80-85℃下进行超声处理40-50min，获得第三混合物；
8)将第三混合物真空干燥，获得混凝剂。
所述的混凝剂在制备造纸废水处理剂中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所制备的混凝剂对造纸废水进出处理，能够有效去除造纸废水中的COD、BOD、SS和金属离子，经过处理后的造纸废水水质明显变清，通过加入金果榄和聚乙烯吡咯烷酮，金果榄和聚乙烯吡咯烷酮与硅藻土、海泡石及聚丙烯酰胺等组分协同作用，能够明显提高对造纸废水的处理效果。本发明混凝剂对造纸废水的处理效果好，降低了造纸废水的处理成本，且使用方便。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种用于造纸废水的混凝剂，由以下按照重量份的原料组成：硅藻土32份、海泡石25份、聚丙烯酰胺18份、二乙烯三胺五甲叉膦酸3份、聚乙烯吡咯烷酮11份、金果榄9份。
所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法，步骤如下：
1)称取硅藻土，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过200目筛，获得硅藻土细粉；
2)称取聚丙烯酸酰胺，加入2倍量的水，在100r/min的搅拌速度下搅拌混合20min，升温至65℃，将搅拌速度提高至280r/min，然后加入硅藻土细粉，搅拌混合40min后，停止搅拌，放入超声波处理器中，在80℃下进行超声处理40min，获得第一混合物；
3)称取海泡石，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过200目筛，获得海泡石细粉；
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸，将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中，升温至75℃，在200r/min的搅拌速度下搅拌混合1h，获得第二混合物；
5)称取金果榄，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过200目筛，获得金果榄细粉；
6)称取聚乙烯吡咯烷酮，升温至140℃，待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后，加入金果榄细粉，在100r/min的搅拌速度下搅拌混合40min，然后自然冷却至室温，将获取的固体物质粉碎，过200目筛，获得固体粉末；
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中，在100r/min的搅拌速度下搅拌混合20min，然后放入超声波处理器中，在80℃下进行超声处理40min，获得第三混合物；
8)将第三混合物真空干燥，获得混凝剂。
实施例2
一种用于造纸废水的混凝剂，由以下按照重量份的原料组成：硅藻土34份、海泡石28份、聚丙烯酰胺20份、二乙烯三胺五甲叉膦酸6份、聚乙烯吡咯烷酮15份、金果榄10份。
所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法，步骤如下：
1)称取硅藻土，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过250目筛，获得硅藻土细粉；
2)称取聚丙烯酸酰胺，加入2倍量的水，在130r/min的搅拌速度下搅拌混合25min，升温至68℃，将搅拌速度提高至350r/min，然后加入硅藻土细粉，搅拌混合43min后，停止搅拌，放入超声波处理器中，在82℃下进行超声处理45min，获得第一混合物；
3)称取海泡石，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过300目筛，获得海泡石细粉；
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸，将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中，升温至80℃，在220r/min的搅拌速度下搅拌混合1.5h，获得第二混合物；
5)称取金果榄，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过250目筛，获得金果榄细粉；
6)称取聚乙烯吡咯烷酮，升温至142℃，待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后，加入金果榄细粉，在130r/min的搅拌速度下搅拌混合42min，然后自然冷却至室温，将获取的固体物质粉碎，过300目筛，获得固体粉末；
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中，在140r/min的搅拌速度下搅拌混合23min，然后放入超声波处理器中，在81℃下进行超声处理46min，获得第三混合物；
8)将第三混合物真空干燥，获得混凝剂。
实施例3
一种用于造纸废水的混凝剂，由以下按照重量份的原料组成：硅藻土34份、海泡石27份、聚丙烯酰胺20份、二乙烯三胺五甲叉膦酸5份、聚乙烯吡咯烷酮13份、金果榄11份。
所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法，步骤如下：
1)称取硅藻土，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过250目筛，获得硅藻土细粉；
2)称取聚丙烯酸酰胺，加入3倍量的水，在150r/min的搅拌速度下搅拌混合25min，升温至68℃，将搅拌速度提高至310r/min，然后加入硅藻土细粉，搅拌混合45min后，停止搅拌，放入超声波处理器中，在83℃下进行超声处理45min，获得第一混合物；
3)称取海泡石，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过250目筛，获得海泡石细粉；
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸，将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中，升温至77℃，在230r/min的搅拌速度下搅拌混合1.5h，获得第二混合物；
5)称取金果榄，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过250目筛，获得金果榄细粉；
6)称取聚乙烯吡咯烷酮，升温至145℃，待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后，加入金果榄细粉，在150r/min的搅拌速度下搅拌混合45min，然后自然冷却至室温，将获取的固体物质粉碎，过250目筛，获得固体粉末；
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中，在150r/min的搅拌速度下搅拌混合25min，然后放入超声波处理器中，在84℃下进行超声处理46min，获得第三混合物；
8)将第三混合物真空干燥，获得混凝剂。
实施例4
一种用于造纸废水的混凝剂，由以下按照重量份的原料组成：硅藻土36份、海泡石28份、聚丙烯酰胺19份、二乙烯三胺五甲叉膦酸4份、聚乙烯吡咯烷酮11份、金果榄10份。
所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法，步骤如下：
1)称取硅藻土，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过250目筛，获得硅藻土细粉；
2)称取聚丙烯酸酰胺，加入2倍量的水，在180r/min的搅拌速度下搅拌混合27min，升温至70℃，将搅拌速度提高至330r/min，然后加入硅藻土细粉，搅拌混合44min后，停止搅拌，放入超声波处理器中，在82℃下进行超声处理48min，获得第一混合物；
3)称取海泡石，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过200目筛，获得海泡石细粉；
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸，将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中，升温至79℃，在240r/min的搅拌速度下搅拌混合1.5h，获得第二混合物；
5)称取金果榄，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过300目筛，获得金果榄细粉；
6)称取聚乙烯吡咯烷酮，升温至148℃，待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后，加入金果榄细粉，在170r/min的搅拌速度下搅拌混合50min，然后自然冷却至室温，将获取的固体物质粉碎，过250目筛，获得固体粉末；
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中，在150r/min的搅拌速度下搅拌混合20min，然后放入超声波处理器中，在84℃下进行超声处理45min，获得第三混合物；
8)将第三混合物真空干燥，获得混凝剂。
实施例5
一种用于造纸废水的混凝剂，由以下按照重量份的原料组成：硅藻土37份、海泡石30份、聚丙烯酰胺22份、二乙烯三胺五甲叉膦酸7份、聚乙烯吡咯烷酮15份、金果榄13份。
所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法，步骤如下：
1)称取硅藻土，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过300目筛，获得硅藻土细粉；
2)称取聚丙烯酸酰胺，加入3倍量的水，在200r/min的搅拌速度下搅拌混合30min，升温至70℃，将搅拌速度提高至350r/min，然后加入硅藻土细粉，搅拌混合50min后，停止搅拌，放入超声波处理器中，在85℃下进行超声处理50min，获得第一混合物；
3)称取海泡石，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过300目筛，获得海泡石细粉；
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸，将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中，升温至80℃，在250r/min的搅拌速度下搅拌混合2h，获得第二混合物；
5)称取金果榄，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过300目筛，获得金果榄细粉；
6)称取聚乙烯吡咯烷酮，升温至150℃，待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后，加入金果榄细粉，在200r/min的搅拌速度下搅拌混合50min，然后自然冷却至室温，将获取的固体物质粉碎，过300目筛，获得固体粉末；
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中，在200r/min的搅拌速度下搅拌混合30min，然后放入超声波处理器中，在85℃下进行超声处理50min，获得第三混合物；
8)将第三混合物真空干燥，获得混凝剂。
对比例1
除不含聚乙烯吡咯烷酮外，其余配方及制备方法均与实施例3相同。
对比例2
除不含金果榄外，其余配方及制备方法均与实施例3相同。
对比例3
除不含金果榄、聚乙烯吡咯烷酮外，其余配方及制备方法均与实施例3相同。
分别采用实施例1-5及对比例1-3对某造纸厂的造纸废水进行处理，造纸废水样品的品质相同，造纸废水样品的COD为642mg/L，BOD为230mg/L，SS为194mg/L，金属离子含量为14.5mg/L，造纸废水样品加入混凝剂后，搅拌混合1.5h。经过处理后，各造纸废水样品的出水指标如表1所示。
表1造纸废水处理结果表
组别 COD(mg/L) BOD(mg/L) SS(mg/L) 金属离子(mg/L)
造纸废水样品 642 230 194 14.5
实施例1 70 28 68 2.7
实施例2 58 32 56 2.3
实施例3 53 26 57 1.9
实施例4 62 29 61 2.0
实施例5 71 31 65 2.4
对比例1 223 134 117 4.7
对比例2 189 121 96 4.3
对比例3 351 165 128 5.2
从上表可以看出，本发明实施例1-5所制备的混凝剂对造纸废水进出处理，能够有效去除造纸废水中的COD、BOD、SS和金属离子，经过处理后的造纸废水水质明显变清。同时通过实施例3与对比例1-3相比，可以看出，本发明通过加入金果榄和聚乙烯吡咯烷酮，金果榄和聚乙烯吡咯烷酮与硅藻土、海泡石及聚丙烯酰胺等组分协同作用，能够明显提高对造纸废水的处理效果。
本发明混凝剂对造纸废水的处理效果好，降低了造纸废水的处理成本，且使用方便。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种用于造纸废水的混凝剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：硅藻土32-37份、海泡石25-30份、聚丙烯酰胺18-22份、二乙烯三胺五甲叉膦酸3-7份、聚乙烯吡咯烷酮11-15份、金果榄9-13份。
2.根据权利要求1所述的用于造纸废水的混凝剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：硅藻土33-36份、海泡石26-28份、聚丙烯酰胺19-21份、二乙烯三胺五甲叉膦酸4-6份、聚乙烯吡咯烷酮12-14份、金果榄10-12份。
3.根据权利要求2所述的用于造纸废水的混凝剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：硅藻土34份、海泡石27份、聚丙烯酰胺20份、二乙烯三胺五甲叉膦酸5份、聚乙烯吡咯烷酮13份、金果榄11份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的用于造纸废水的混凝剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
1)称取硅藻土，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过200-300目筛，获得硅藻土细粉；
2)称取聚丙烯酸酰胺，加入2-3倍量的水，在100-200r/min的搅拌速度下搅拌混合20-30min，升温至65-70℃，将搅拌速度提高至280-350r/min，然后加入硅藻土细粉，搅拌混合40-50min后，停止搅拌，放入超声波处理器中，在80-85℃下进行超声处理40-50min，获得第一混合物；
3)称取海泡石，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过200-300目筛，获得海泡石细粉；
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸，将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中，升温至75-80℃，在200-250r/min的搅拌速度下搅拌混合1-2h，获得第二混合物；
5)称取金果榄，放入粉碎机中，粉碎完毕后，过200-300目筛，获得金果榄细粉；
6)称取聚乙烯吡咯烷酮，升温至140-150℃，待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后，加入金果榄细粉，在100-200r/min的搅拌速度下搅拌混合40-50min，然后自然冷却至室温，将获取的固体物质粉碎，过200-300目筛，获得固体粉末；
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中，在100-200r/min的搅拌速度下搅拌混合20-30min，然后放入超声波处理器中，在80-85℃下进行超声处理40-50min，获得第三混合物；
8)将第三混合物真空干燥，获得混凝剂。
5.如权利要求1-3任一所述的混凝剂在制备造纸废水处理剂中的应用。
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